Botánica: A Historia da Vida na Terra - PDF

BOTÁNICA TEMA 1 HISTORIA DA VIDA E DA TERRA ÍNDICE 1.1- INTRODUCCIÓN Á HISTORIA DA VIDA NA TERRA - Introducción: Historia da Terra - Concepto de evolución - Orixe e historia evolutiva da vida. Mecanismos e probas da evolución especiación e Extinción 1.2- DIVERSIDADE BIOLÓXICA - Concepto e orixe de diversidade 1.3- ORGANIZACIÓN DA DIVERSIDADE: CLASIFICACIÓN DOS ORGANISMOS - Arbores Filoxenéticas - Sistemas de clasificación dos seres vivos - Nomenclatura e Taxonomía 1. A HISTORIA DA TERRA A Terra orixinouse hai uns 4.500 millóns de anos, uns millóns de anos despois da formación do Sol. Formouse a partir dunha nebulosa inicial, ao tempo que o resto dos planetas do noso Sistema. A materia da nebulosa dispoñíase segundo a súa densidade arredor do Sol pola súa atracción gravitatoria, de xeito que a materia máis lixeira afastábase do Sol, e a materia máis densa estaba máis preto. Este último é o que serviu para formar a Terra. Os fragmentos desa materia densa (planetesimales) comezaron a acumularse pola atracción gravitatoria e orixinouse unha enorme masa de material incandescente e fundido, polo efecto dos choques: a proto-Terra. Os materiais terrestres acoplabanse segundo a súa densidade: os máis densos afundíanse cara ao interior do planeta e os máis lixeiros foron cara ao exterior. Deste xeito a proto-Terra estratificouse en varias capas, sendo a máis externa a gasosa. A diminución da actividade xeolóxica, nomeadamente o impacto de meteoritos, conlevou o enfriamento da superficie permitindo a aparición dos océanos e a formación das rochas. Este proceso de aparición das rochas e posteriormente a aparición da vida marcaron dous momentos chave da historia da Terra: A evolución xeolóxica e a evolución biolóxica ETAPAS Este proceso de aparición das rochas e posteriormente a aparición da vida marcaron dous momentos chave da historia da Terra: - A evolución xeolóxica e - A evolución biolóxica. O reloxo xeolóxico-evolutivo: é a escala de tempo aproximada, en milóns de anos, dos acontecementos que tiveron lugar na historia da vida na Terra. Esta escala de tempo na biblia correspondese con 6000 anos o que levou a conflicto entre a ciencia e a relixión A ORIXE DA VIDA: TEORÍAS 1. Xeración Espontánea: é unha teoría según a cal os seres vivos podían nacer espontáneamente a partir de materia inorgánica. 2. Creacionismo: orixe divina( Fixistas) é a creencia de que o universo e a vida foron orixinados en actos concretos de creación divina. 3. Evolución: ( uniformistas/ catastrofistas) O concepto de evolución foi utilizado por primeira vez (s. XVIII) polo biólogo Charles Bonnet) e refirese ao conxunto de transformacións ou cambios a traves do tempo que orixinou a diversidade de formas de vida que existen sobre a Terra a partir du antepasado común denominado LUCA (Last Universal Ancestor) Scala Nature: todos os organismos poden ser ordenados de maneira lineal, continua e progresiva. CONCEPTO DE EVOLLUCIÓN FIXISTAS vs. EVOLUCIONISTAS 1. O termo evolución foi utilizado por vez primeira (s. XVIII) polo biólogo suízo Charles Bonnet (Consideration sur les corps organisés). 2. Evolución biolóxica: Conxunto de transformacións ou cambios a través do tempo que orixinou a diversidade de formas de vida que existen sobre a Terra a partir dun antepasado común. “A produción dun novo ser vivo débese á evolución dun xerme preexistente (invisible e indestructible) que permanecería idéntico ao longo da historia” TEORÍAS SOBRE A EVOLUCIÓN 1. A idea de que a vida na Terra evolucionou a partir dun antecesor común xa fora formulado por varios filósofos gregos, e a hipótese de que as especies se transforman continuamente foi postulada por numerosos científicos dos séculos XVIII e XIX. 2. Jean-Baptiste Lamarck en 1802 acuñou o termo «bioloxía» para designar a ciencia dos seres vivos. Foi o primeiro naturalista en ofrecer unha interpretación filoxenética da cadea dos seres ou “scala naturae”; formulou a primeira teoría (“lamarckismo”) da evolución biolóxica: - 2.1 A función crea o corpo: significa que un ser vivo pode presentar diversidad necesidades a medida que cambia o seu medio polo que o organismo vaise modificando hasta satisfacer esats necesidades. - 2.2 Os caracteres adquiridos hérdanse: que pasan unha vez adquiridos aos seus proxenitores. 3. Charles Darwin e Alfred R Wallace propuxeron en 1858 que o mecanismo básico da orixe de novas especies era a selección natural ( este é o proceso a traves do cal os organismos mellor adaptados desplazan aos menos adaptados que non consiguen sobrevivir mediante os cambios xenéticos favorables na poboación ao longo das xeracións) era o mecanismo básico da orixe de novas especies. Darwin para elaborar a teoría da evolución viaxou a bordo do Beagle (1831-1836) e as observacións nas illas galápodos foron esenciais para elaborar a súa teoría da evolución. Todas as súas observacións sintetizounas nunha teoría científica recollida en A orixe das especies onde hai observacións, experimentos, probas...) TEORÍA DA EVOLUCIÓN DE DARWIN-WALLACE ( 1858) Esta teoría propón que todas as especies presentes actualmente, orixináronse doutra especie agora extinta, e dicir, estas especies son os descendentes de ancestros primordiais, na maioría dos casos, máis sinxelos e extintos. Preséntase por vez primeira a hipótese da selección natural. A hipótese contiña 5 afirmacións fundamentais: (1) todos os organismos proveñen doutros similares a eles e producen unha descendencia con modificacións herdables (éxito reprodutivo); é dicir todas as especies orixinaronse a partir doutra (2) existe unha abundante variabilidade intraespecífica para a maioría dos caracteres (variación); dentro das especies hai ampla variedade (3) todos os organismos producen máis descendencia da que o ambiente pode soster (sobreprodución); é dicir, os organismo producen máis descendencia da que o ambiente pode soster. (4) a competencia polos recursos limitados (limitación de recursos) leva á loita «pola vida» ou «pola existencia»(limitación poboacional); (5) como resultado, orixínanse novas especies (evolución). En síntese: “A variación herdable leva á diferencia no éxito na supervivencia e na reprodución”. TEORÍA DA EVOLUCIÓN DE LAMARCK os seres vivos evolucionan adaptándose ás condicións, circunstancias e ambientes nos que se desenvolven, e a diversidade de situacións ás que poden estar sometidos tería derivado na gran diversidade das formas de vida actuais. OS MECANISMOS DA EVOLUCIÓN: 1) De qué xeito se transmiten as características herdadas dunha xeración á seguinte?; 2) Por qué as características herdadas non se "mesturan", senón que poden permanecer fixas, desaparecer e logo reaparecer en xeracións posteriores? e 3) Cómo se orixinan as variacións sobre as cales actúa a selección natural? Herdanza dos caracteres adquiridos A xenética Mendeliana: O traballo que estaba efectuando Mendel na época en que Darwin estaba escribindo A Orixe das Especies, non foi comunicado ata 1865 e non entrou na corrente central do pensamento biolóxico hasta que empezou o século XX. Os 7 fenotipos observados por Mendel nos seus traballos xenéticos cos chícharos. Teoría sintética da evolución ou Síntese Neodarwiniana. A síntese neowdarwiniana ou teoría sintética da evolución: a evolución das especies resulta da interracción entre a variación xenética que se orixina na recombinación de alelos e as mutación, e a selección natural. Algúns dos fundadores da Síntese Evolutiva Moderna foron Dobzhansky, Huxley e Mayr. - A evolución é un cambio na composición xenética das poboacións. - A «síntese evolutiva moderna» proporciona explicacións e modelos matemáticos sobre os mecanismos xerais da evolución ou os fenómenos evolutivos, como a adaptación ou a especiación. - A dinámica do cambio evolutivo pode explicarse polos procesos que cambian as frecuencias xénicas: – Selección natural – Mutación – Fluxo xénico (migración) – Deriva xenética (aleatoria) – Apareamiento preferencial (non aleatorio) e recombinación xenética (SON FONTES DE VARIABILIDADE) TIPOS DE SELECCIÓN NATURAL O proceso de evolución nn se fala tanto de especies si nn de poboacións a)Selección normalizadora: este proceso de selección prexudica os extremos da distribución, aumentando a frecuencia de casos con valores centrais próximos á media, é dicir, selecciona aqueles caracteres intermedios (fenotipo medio), non os extremos por exemplo na clase o pelo castaño. b) Selección disruptiva: é aquela na que os extremos teñen vantaxe, mentres que os valores fundamentais perden. Neste caso estan mezclados todos os caracteres por exemplo (rubios castaños, morenos...)e solo selecciona os mais extremos rubios e negros nn aos castaños( xa que son os máis abundantes). Isto leva a creacion de novas especies, unha especie separase e pode chegar a dar duas especies diferentes. c) direccional é aquela na que a media dos valores do trazo analizado na poboación móvese nunha determinada dirección, chegando a ser superior ou inferior á que existía antes do proceso de selección. O motivo deste desprazamento é que a selección natural actúa contra aqueles individuos que presentan valores extremos nunha dirección e a favor daqueles individuos que presentan valores extremos en sentido contrario. O resultado da evolución natural é a adaptación coevolución é o axuste recíproco de certas características entre dúas ou máis especies.(duas especies interacionan e dan lugar a un organismo reciproco) PROBAS QUE SUSTENTAN A EVOLUCIÓN 1. O rexistro fósil→ Paleontoloxía 2. Bioxeografía 3. Bioloxía do desenvolvemento embrionario 4. A anatomía comparada: a) Características homólogas b) Características análogas c) Os órganos vestixiales: a imperfección da adaptación 5. Bioloxíamolecular 1. O REXISTRO FÓSIL Un fósil é toda proba física dun organismo que vivíu no pasado. O rexistro fósil e o conxunto de todos os fósiles atopados no mundo. Fósiles vivintes son os que nn cambiaron as súas características aos actuais ou con modificacións leves Os fósiles estúdanlos os paleontólogos. A bioestratigrafía servíu para ordenar as unidades litolóxicas en función do seu contido en fósiles. 2. BIOXEOGRAFÍA A familia dos camélidos diversificouse de acordo a súa distinta adaptación en diferentes hábitats e deste xeito naceron novas especies e serviu como unha proba bioxeográfica da evolución. 3. BIOLOXÍA DO DESENVOLVEMENTO EMBRIONARIO: EMBRIOLOXÍA Ontoxenia proceso de tranformacións que atravesa un organismo que ten lugar dende cigoto ata a adulto. Segundo Haeckel: A ontoxénese reproduce a filoxénese Lei de recapitulación ou Lei bioxenética : os embrións dos animais tenden a reproducir estados de desenvolvemento que se asemellan aos embrións dos seus ancestros) 4.PROBAS ANATÓMICAS DA EVOLUCIÓN a) CARACTERÍSTICAS HOMÓLOGAS: comprenden similitudes básicas nas estruturas, porque éstas derivan da mesma estrutura nun devanceiro común. Exemplo: Os osos de extremidades anteriores amosan similitudes fundamentais de estrutura e organización en diferentes animais. B) CARACTERÍSTICAS ANÁLOGAS: Os órganos Análogos son aqueles que teñen dintinta orixe evolutiva e embrionaria pero presentan unha forma aparentemente semellante e realizan a mesma función Exemplo:Tanto os cervos macho (Cervus elaphus) como os cervos volantes ou vacalouras (Lucanus cervus) combaten cos seus “cornos”, aínda que no caso destes últimos, trátase de mandíbulas moi desenvolvidas. As ás de mórcegos e de insectos son exemplos de órganos análogos C) ÓRGANOS VESTIXIAIS son tamén probas anatómicas da evolución. Son órganos rudimentarios, atrofiados, que revelan un pasado evolutivo. Exemplo: O kiwi e o cormorán das Illas Galápagos teñen ás vestixiais. Con elas xa non poden voar. En probas de evolución bioquímica descubrironrse dous novos coñecementos: - AGLUTINACIÓN DO SORO SANGUÍNEO: cando se mestura sangre de diferentes especies prodúcese unha coagulación, canto maior é o parentesco entre as especies, maior é a coagulación. - CONCIDENCIA DE SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS: mior parentesco, as especies presentan un maior número de secuencias de nucleótidos iguais e d maior extensión. 1. Universalidade do código xenético 2. Maior similitude na secuencia de aminoácidos en proteínas comúns en especies máis relacionadas 3. Unha maior proporción da secuencia de nucleótidos do ADN é identica en organismos estreitamente relacionados. 5. BIOLOXÍA MOLECULAR - O equilibrio xenético nas poboacións só existe se non hai mutacións, nin selección natural nin migración xenética. Pero o normal é que se rompa este equilibrio. - Os procesos que dan lugar a cambios a pequena escala (continuos ao longo de xeneracións) que modifican as frecuencias xénicas constitúen a Microevolución. Os neodarwinistas defenden esta opción (cambio filético) - A Macroevolución é o campo da bioloxía evolutiva que estuda a evolución das especies e dos taxóns de rango supraespecífico: grandes transformacións ou explosións evolutivas ocurridas ao longo dos tempos que se alternan con longos periodos de calma (estasis). A defenden os teóricos do equilibrio punteado ou cladoxénese. - O rexistro fósil apoia ambos modelos. O análise do rexistro fósil revela diversos patróns de cambios: 1. Evolución converxente (converxencia adaptativa) 2. Evolución diverxente 3. Cambio filético (anaxénese) 4. Equilibrio puntuado (cladoxénese) 5. Extinción. 1.CONVERXENCIA ADAPTATIVA Os órganos análogos responden a un fenómeno chamado converxencia adaptativa, polo cal as especies repiten fórmulas evolutivas exitosas 2.EVOLUCIÓN DIVERXENTE Os órganos homólogos representan diverxencia adaptativa, mediante a cal os seres vivos modelan os seus órganos según o seu modo de vida, ambente no que se desenvolven,.. 3.CAMBIO FILÉTICO a)Cambio filético gradual Lento; evolución uniforme e progresiva) b) Equilibrio puntuado repentinamente interrompido; evolución en mosaico ou ramificada 5 A EXTINCIÓN A extinción é a desaparición dunha especie do planeta. Os rexistros fósiles mostran a existencia dunha taxa constante e pequena de extincións, interrompida periodicamente por extincións en masa, con moitas especies implicadas. Cando as especies se extinguen, as zonas de adaptación que ocupaban quedan vacantes, o cal permite que novas especies evolucionen e as ocupen. TIPOS DE EXTINCIÓN: - En masa: extincións masivas de especies. - De fondo: proceso normal de calquera especie. Na Terra existiron varios procesos de extinción masiva (especialmente fálase de 5 extincións masivas). Algúns biólogos cren que a Terra entrou no maior período de extinción masiva de toda a súa historia (a sexta extinción) debido ao incremento da actividade e impacto da especie humana no ritmo da extinción, cuxas consecuencias non se coñecen ben. CAUSAS DAS EXTINCIÓNS MASIVAS - Aparición de novas enfermidades (ou novos invasores dun ecosistema). - Cambios no ambiente biótico debido a causas endóxenas da propia biosfera (acción de supervolcáns e ao impacto de asteroides entre outras). - Outras: flutuacións do campo magnético terrestre (sucesión de cambios de polaridade) que provocan diminución da proteción da Terra fronte á forte radiación cósmica. Polo menos aconteceron 5 extincións masivas: 1. a do Cámbrico-Ordovícico, 2. as do Ordovícico-Silúrico, 3. a do Devónico, 4. a do Permiano-Triásico e 5. a do Cretácico-Terciario. A ESPECIE. ESPECIACIÓN Qué é unha especie? Un grupo de individuos semellantes entre sí e que poden aparearse entre eles e xenerar descendencia viable a cal tamén pode reproducirse. Especie é o resultado do proceso de Especiación. Qué é a especiación? E o proceso polo cal os grupos de organismos que se separan xeográfica ou ecolóxicamente da poboación orixinal quedan illados e se diferencian o suficiente como para convertirse en unha nova especie. Supón a diverxencia de liñaxes biolóxicos e aparición de illamento reprodutivo entre estes liñaxes. CONCEPTO BIOLÓXICO DE ESPECIE «Unha comunidade de poboacións que se entrecruza e que está reprodutivamente illada doutras comunidades.» (Mayr, 1942) Concepto clave:i llamento xenético. Aplícase só a organismos con reprodución sexual. → Problema potencial: algúns organismos asignados a especies diferentes poden entrecruzarse en cautiverio, en ambientes artificiais. Especiación proceso polo cal unha especie diverxe en dous ou máis especies descendentes. Illamiento reprodutivonon se produce ningún fluxo xénico entre as poboacións illadas. TIPOS DE ESPECIACIÓN 1. Especiación por diverxencia adaptativa 2. Especiación instantánea o cuántica 1. MODELO POR ESPECIACIÓN POR DIVERXENCIA ADAPTATIVA a) Cando a diverxencia ocurre en territorios separados por unha barreira xeográfica: especiación alopátrica (---> spp. Animais) b) A especiación parapátrica ocurre en poboacións que diverxen en territorios adxacentes (diferentes ecoloxicamente). c) A especiación simpátrica ocurre por diferenciación de subambientes dentro dunha mesma poboación que ocupa un único territorio (--->spp. Plantas). 1.2- A BIODIVERSIDADE DEFINICIÓN BIODIVERSIDADE Según a RAE, o termo biodiversidade define a "Variedade de especies animais e vexetais no seu medio ambiente”. No campo da bioloxía a biodiversidade refirese ao “número de poboacións de organismos e especies distintas”. Para a ecoloxía, o concepto inclúe “a diversidade de interaccións durables entre as especies e o seu ambiente inmediato ou biotopo, o ecosistema no que os organismos viven”. CLASIFICAICÓN DA BIODIVERSIDADE Sen considerar as especies extinguidas, actualmente a vida na terra se cifra entre 2-100 millóns de organismos diferentes. Os inicios dos sistemas de clasificación Primeiro foron os grandes grupos de elementos: - Inanimados (Auga, Lume, Aire, Terra) - Animados (Seres Vivos, características comúns: crecemento, reprodución, senescencia, morte): Animais e Vexetais. Aristóteles (384-322 a.c.) foi o primeiro en intentar clasificar plantas e animais según a súa forma e función. Teofrastro iniciou as clasificacións das plantas baseadas en estruturas (plantas con flor e sen flor). San Agustín (s. IV) clasificou ós animais seguindo uns aspectos prácticos en: - Perigosos - Útiles (comestibles, velenosos) - Superfluos Os novos descubrimentos e a difusión das teorías Darwinianas do S. XIX sobre evolución así como os avances en bioquímica ou embrioloxía, provocaron un cambio conceptual na visión das clasificación das especies, tratando de reflectir as súas relacións evolutivas ou filoxenéticas. ÁRBORES FILOXENÉTICAS A historia evolutiva dun grupo de organismos denomínase FILOXENIA A rama representa a poboación no tempo; O nó (punto no que diverxen dúas ramas) representa o punto temporal no que o grupo antecesor se divide en dous ou mais descendentes; A punta (nó terminal) representa o grupo ou especie que existe actualmente ou ben un que se extinguiu. A raíz sinala o ancestro. As árbores filoxenéticas amosan as relacións entre antecesores e descendentes,entre poboacións e especies, e aclara as relacións entre eles. Unha árbore filoxenética é unha forma de Cladograma. A SISTEMÁTICA - É a parte da Bioloxía cuxa función é crear sistemas de clasificación que expresen os diversos graos de similitude entre os organismos. - A Sistemática estuda a diversidade dos seres vivos, a súa identificación, nomenclatura, clasificación e evolución. - CLASIFICACIÓN, TAXONOMÍA e NOMENCLATURA son disciplinas instrumentais da Sistemática (máis cercanas ao concepto de técnicas que ao de ciencias). CLASIFICACIÓN ⮚ Parte da Sistemática encargada da ordenación dos organismos en grupos de tamaño crecente, dispostos dunha maneira xerárquica (sistema ou xerarquía de niveis ou categorías). ⮚ As cousas (taxa ou taxóns) agrúpanse en categorías dende o máis xeral (DOMINIO/REINO) ata o máis específico (ESPECIE). ⮚ Cada categoría é inclusiva Características dos sistemas de clasificación Os sistemas de clasificación: - Deben funcionar como colectores de información - Deben permitir explicar e predicir en relación aos organismos de interese en calquera disciplina. Unha vez acordado qué clados (gr. klados = “rama”) converter en taxons, os sistemáticos deben decidir en qué categorías taxonómicas situalos. - Por razóns históricas utilízanse as categorías linneanas de clasificación: reino, filo ou división, clase, orde, familia, xénero e especie. Unha vez que se posúe un taxon coa súa circunscrición e categoría taxonómica, pódese decidir se nomealo segundo as regras (poñerlle "nome científico"), ou buscar se lle corresponde un nome científico xa establecido. Para iso hai que observar as regras escritas nos Códigos Internacionais de Nomenclatura. TAXONOMÍA - Taxonomía (gr.: taxis = ordenación e nomos= norma ou regra) é a ciencia da clasificación. - A Taxonomía é a parte da Sistemática encargada de ordenar a diversidade biolóxica en taxóns anidados uns dentro doutros, ordenados de forma xerárquica, formando un sistema de clasificación. - Un taxon é, segundo os Códigos de Nomenclatura, unha agrupación de organismos posuidora dunha circunscrición (conxunto de atributos que os delimitan, diagnostican, deciden de que organismos está composto), unha posición (é membro de taxóns máis abarcativos) e un rango (unha categoría taxonómica). - (Dominio) Reino, Filo/División, Clase, Orde, Familia, Xénero, Especie. En taxonomía, un taxón é "nomeado" cando se lle asigna un nome publicado segundo certas regras de Nomenclatura (o "nome científico"). TIPOS DE TAXÓNS: UN TAXÓN PARAFILÉTICO inclúe algúns pero non todos os descendentes dun ancestro único pero non todos. UN TAXÓN POLIFILÉTICO contén membros con mais dun antecesor comun recente. UN TAXÓN MONOFILÉTICO inclúe todos os descentes dun ancestro ( o máis utilizado nas árbores) CLASIFICACIÓN DOS ORGANISMOS As clasificacións baséanse na organización celular: 1 reino procariota e 4 reinos eucariotas os 5 reinos son: Plantae, Fungi, Animalia Protista e Monera Por qué é necesario un sistema de nomes científicos? - Os Organismos pertencentes a unha mesma especie teñen nomes comúns diferentes en sitios diferentes. - Organismos pertencentes a diferentes especies teñen o mesmo nome común en sitios diferentes. - Os nomes comúns poden cambiar có paso do tempo. Por qué un código de Nomenclatura? - E necesario estandarizar a aplicación dos nomes. NOMENCLATURA - A Nomenclatura e a subdisciplina, dentro da Sistemática, que se ocupa de reglamentar os pasos que dan nome a un individuo ou taxon e que provee as regras, recollidas nos Códigos Internacionais de Nomenclatura, para que cada taxon teña un único "nome correcto“. - Todas as normas que controlan a creación de nomes científicos para as plantas e categorías taxonómicas están contidas no ICBN [International Code of Botanical Nomenclature = Código Internacional de Nomenclatura Botánica (CINB)]. - A especie é considerada polo Código Internacional de Nomenclatura como a categoría taxonómica básica - Existen ademais o Código Internacional de Nomenclatura Zoolóxica (ICZN) e o Código Internacional de Nomenclatura Bacteriolóxica (ICNB). John Ray, publicou en 1686 'Historia plantarum’ primeira clasificación natural das plantas. Estableceu a especie como base para a clasificación dos organismos e descubriu a diferenza entre as mono e dicotiledóneas. Linneo é considerado o pai da taxonomía moderna. Publica en 1753 a primeira edición de Species Plantarum onde adopta a nomenclatura binomial deseñada un século antes por Caspar Bahuin (1560-1624). EVOLUCIÓN DA NOMENCLATURA (I) O Latín, como lingua académica na Idade Media, foi utilizada nas descricións. Antes de Linneo: Nomes polinómicos (ata 12 termos). As plantas identificábanse cunha Frase cuxa primeira palabra correspondíase co xénero ao que pertencía a especie; o resto da frase constituía a diagnose. - Serratula foliis ovato-oblongis acuminatis serrati, floribus corymbosis, calcybus subrotundis glaucescentis. Con base nestas descricións Linneo (1707-1778) propuxo un sistema preciso e referible para a nomenclatura das especies, designado como "Sistema Binomial“. - Xénero: Serratula – Especie: Serratula glauca L. – Obras: Fundamenta botanica (1736), Critica botanica (1737) e Species plantarum (1753) EVOLUCIÓN DA NOMENCLATURA (II) Os nomes das especies corresponden có sistema de Nomenclatura Binomial (binario ou específico). Nome específico ou científico= xénero + epíteto + autor. - O Xénero reune aqueles grupos de especies que se separan de todos os demáis grupos por rasgos moi acusados. O epíteto fai referencia a algún atributo da especie: xeográfico, ecolóxico, morfolóxico ou do autor (japonica, maritima, silvestris, campestris, montanus, foetidissima, spinosarum, sampaiana, martinezii...). Son termos adxetivados ou sustantivos. O nome científico dunha planta consta dun nome xenérico (xénero), o epíteto ou sustantivo (especie) que van ambos sempre en cursiva, e o nome do autor que realizou a súa descrición, en forma abreviada e sen cursiva: - Alnus glutinosa (L.) Gaertn.--->ameneiro - Quercus robur L.---> carballo - Castanea sativa Mill.---> castaño - Homo sapiens L.--->home Nalgunha ocasión engadese tamén, tras o nome do autor, a revista ou publicación onde se atopa a diagnose e a data. Así para a planta: Clematis vitalba L. cuxa descrición se publicou en Species Plantarum (1753). pp: 544, sería: Clematis vitalba L. Sp. Pl. 544 (1753). AS CATEGORÍAS SISTEMÁTICAS OU TAXONÓMICAS - As categorías sistemáticas ou taxonómicas son conceptos abstractos que se sitúan a distintos niveis no marco dunha ordenación xerárquica. - Taxon ou Taxons (Taxa) corresponde a calquera unidade de calquera rango: especie, xénero, familia, etc. - Para a delimitación dos taxons son esenciais o illamiento e a discontinuidade morfolóxica e reprodutiva, respecto dos taxons próximos. A ESPECIE A especie (do latin species = “tipo”) é a categoría taxonómica fundamental. A especie pode ser definida como un conxunto de organismos que: - Posúen un importante número de caracteres en común (comparten un patrimonio xénetico) - Son interfértiles (forman poboacións) En condicións naturais non intercambian os devanditos carácteres co resto dos organismos (illamento reprodutivo). As especies posúen tamén carácteres en común que serven para agrupalas en xéneros. Os xéneros pódense agrupar en familias e así sucesivamente. Esta ordenación de grupos dentro de grupos de forma crecente constitúe pois un sistema xerárquico ou xerarquía de clasificación. Categorías Taxonómicas A Especie (do latin species =“tipo”) é a unidade básica de clasificación sistemática. O Xénero é a categoría supraespecífica de maior importancia. Por baixo da especie: - Subespecie, Variedade e Forma. Por riba do xénero: - Familia, Orden, Clase, Filo (ou División) e Reino. ✔ Nas categorías supra-específicas as veces é necesario que teñan un sufixo en particular, que denota a categoría na que o taxón foi ubicado: CATEGORÍAS TAXONÓMICAS SUPRA-ESPECÍFICAS CATEGORÍAS TAXONÓMICAS INFRA-ESPECÍFICAS Subespecie (subsp.) Normalmente corresponden a razas xeográficas ou ecolóxicas alógamas unidas entre si por poblacións intermedias. En ocasións poden ser autógamas máis ou menos illadas entre sí por poliploidismo ou por outras particularidades da súa reprodución. - Can: Canis lupus familiaris L. Variedade (var.). Empléase para subdividir unha sp ou subsp. por medio de certos caracteres secundarios pero permanentes referidos a poblacións morfolóxicamente diferentes. - Repolo: Brassica oleracea var. capitata L. - Coliflor: B. oleracea var. botrytis L. - Brócoli: B. oleracea var. gemmifera DC. - Col de Bruselas: B. oleracea var. italica Plenck (Cada unha destas variedades agrúpase en cultivares diferentes) Cultivar (cv.).O Cultivar ou “variedade cultivada” (cv.) corresponde a biotipos de especies ou en ocasións rangos infra-específicos seleccionados por acción humana (híbridos, selección xenética, etc.). Os nomes dos cultivares escríbense engadindo ao nome latino un epíteto en lingua moderna, por exemplo, inglés. - Sandía: Citrullus “Crimson Sweet” (antes: Citrullus cv. Crimson Sweet) - Camelia: Camelia japonica “Purple Dawn” (antes: Camelia japonica cv. Purple Dawn) Forma (f.) É o rango taxonómico mais baixo. Representa unha modificación ocasional (mutación) da especie, asociada ou non a súa distribución xeográfica. A modificación pode ser de un so carácter, ou de varios caracteres ligados (cambio de cor nas flores, nas follas,...). Noméase por a palabra 'forma' ou a súa abreviatura (f.). - Abies procera Rehder f. glauca (Ravenscr.) Rehder Híbrido (x) Os híbridos poden ser formados entre dúas especies domesmo xénero ou entre dous xéneros diferentes. Os nomes de híbridos levan o signo x A) interespecífico - Quercus x rosacea (= Q. petrea x Q. robur) - Quercus x andegavensis (= Q. robur x Q. pyrenaica) B) interxenérico - x Agropogon lutosus (= Agrostis stolonifera x Polypogon monspelinesis) - Burdégano: Cabalo e asna (Equus ferus x africanus) - Mula: Yegua e asno (Equus africanus x ferus) O tipo dun taxon é formalmente definido como ‘o elemento sobre o cal está baseada a súa descrición e que valida a ubicación do nome (art. 7)’. – No caso das plantas normalmente trátase dun pliego de herbario: Vitellaria paradoxa C.F.Gaertn – No caso das aves e mamíferos os tipos adoitan ser animais disecados e gardados en coleccións en xeneral en museos. En zooloxía adoitase conservar en caixas partes duras como ósos, caparazóns, valvas e os animais brandos en frascos con alcól. BOTÁNICA TEMA 2: PRINCIPAIS GRUPOS DE ORGANISMOS ÍNDICE 2.0.- Introducción. Principais características dos seres vivos. Diferenzas entre a célula procariota e a célula eucariota: proceso evolutivo. 2.1.- Os tres Dominios: - Bacteria, Archaea e Eukarya. 2.2.- Caracteres xerais Procariotas. 2.3.- Dominio Bacteria. 2.4.- Dominio Archaea. 2.5.- Dominio Eukarya. - clasificación. Reinos Protista, Fungi, Plantae e Animalia. 2.6.- Diferenzas entre a célula animal e vexetal. 2.7.- As estruturas acelulares. QUE É UN ORGANISMO VIVO? ( Non hai organismo sin célula) É un conxunto de material de organización complexa, na que interveñen sistemas de comunicación molecular que o relacionan internamente e có medio nun intercambio de materia e enerxía dunha forma ordenada, tendo a capacidade de desempeñar as funcións básicas da vida que son nutrición a relación e a reproducción, de tal maneira que os seres vivos actúan e funcionan por si mesmos sen perder o seu nivel estructural ata a súa morte. CARACTERISTICAS 1. Organización: As células. Un organismo pode estar composto dunha soa célula (unicelular) ou moitas ( pluricelular) 2. Homeostase. Equilibrio interno 3. Irritabilidade:reacción ante estímulos externos 4. Nutrición e Metabolismo: consumo (anabolismo) e liberación de enerxía( catabolismo) 5. Desenvolvemento : ncremento de tamaño ( aumento celular ou aumento do número de células) 6. Reproducción que pode ser asexual ( un único proxenitor) ou sexual (polo menos, dous proxenitores) COMPOSICIÓN SERES VIVOS A materia que compón os seres vivos está formada nun 95% por catro elementos (bioelementos) que son o C, H, O e N, a partir dos cales se forman biomoléculas: - Biomoléculas orgánicas ou principios inmediatos: glícidos, lípidos, proteínas e ácidos nucleicos. - Biomoléculas inorgánicas: auga, saes minerais e gases. Estas moléculas repítense constantemente en todos os seres vivos, polo que a orixe da vida procede dun devanceiro (antecesor) común. Atopáronse biomarcadores en rochas cunha antigüidade de ata 3.500 millóns de anos, polo que a vida podería ter xurdido sobre a Terra hai 3.800-4.000 millóns de anos. A historia evolutiva dos distintos organismos derivou nos principais Dominios que coñecemos hoxe en día. A vida pode estar nos 3800-4000 millóns de anos por biomarcadores en rocha 2.1 DOMINIOS: BACTERIA, ARCHEA E EUKARYA Un aspecto importante na diversificación foi o establecemento de modos diferentes de nutrición e reprodución. Para nutrirse os organismos necesitan obter enerxía e unha fonte de carbono que lles permita construir as súas células e levar a cabo o seu metabolismo. 2.2 CARACTERES XERAIS E CLASIFICACIÓN DOS PROCARIOTAS: bacterias e arqueas. Constitúen dúas das tres polas da árbore da vida cunha antigúedade duns 3500 millóns de anos. Os seus membros son unicelulares e procarióticos (sen núcleo) Teñen membrana plasmática e ribosomas Reproducense asexualmente por fisión binaria transversal ou bipartición. Usan DNA xenétino para codificar proteínas. NA ECOLOXÍA: Atópanse en todos tipos de áreas e poden existir según se cree millóns de especies,( a maioría sin identificar) Son fundamentais nos procesos de descomposición e fixación de nitróxeno; interveñen nos ciclos de nutrientes e actualmente traballase no seu uso como anticontaminantes Moitos poden causar enfermidades CLASIFICACIÓN PROCARIOTAS Distínguense entre elas: Polos tipos de moléculas que constitúen as súas membranas (Archaea: fosfolípido único) e paredes celulares (Bacteria: peptidoglucano) Polo seu RNA ribosómico. Polos mecanismos que usan para transcribir o seu DNA e traducir o seu RNAm en proteínas. ESTRUCTURA DA MEMBRANA Arriba, fosfolípido de arquea: 1, cadeas de isopreno; 2, enlaces éter; 3, resto de L-glicerol; 4, grupo fosfato. No medio, fosfolípido bacteriano o eucariótico: 5, cadeas de ácidos grasos; 6, enlaces éster; 7, resto de D-glicerol; 8, grupo fosfato. Abaixo: 9, bicapa lipídica de bacterias ou eucariotas; 10, monocapa lipídica dalgunhas arqueas. 2.3 DOMINIO BACTERIA CARACTERÍSTICAS (son os organismos mais abundantes do planeta) Procariotas Unicelulares Parede celular con peptiglucano ou mureína Diferenciación celular incipiente Reproducción asexual( fundamentalmente) Metabolismo: - Anaerobios obrigados, - Aerobios facultativos, - Aerobios estritos Función ecolóxica: - Desintegradoras ou descompoñedoras - Autótrofas quimiosintéticas (ciclos bioxeoquímicos do N e outros) - Fotosintéticas - Algunhas poden ser patóxenas - Outras, importantes nos procesos industriais,... FORMAS CELULARES Comparación das envolturas celulares bacterianas. Arriba: 1-membrana citoplasmática 2-peptidoglucano con ác. murámico (capa moi grosa) que atrapa a tinción violeta de Gram 3-fosfolípidos, 4-proteínas, 5-ácido lipoteicoico. Abaixo:. 1-membrana citoplasmática (membrana interna), 2-espazo periplasmático, 3-membrana externa, 4-fosfolípidos, 5-peptidoglucano celular (escaso) con ac. murámico CLASIFICACIÓN Proteobacterias (Eubacterias Gram-) Enterobacterias Rizobacterias Pseudomonas/Seudomonas Azobacterias Rickettsias Outros grupos de Eubacterias Gram- Cianobacterias Clamidias Espiroquetas Eubacterias Gram + Actinomicetos e Micobacterias Bacterias acidolácticas Estreptococos Estafilococos Clostridios Eubacterias sen parede celular: Micoplasmas FUNCIÓN ECOLÓXICA - Desintegradoras (1) - Produtoras de antibióticos (6) - Autótrofas quimiosintéticas (2, 4) - Fotosintéticas (cianobacterias) - Patóxenas (3,6,8,9,10) - Parásitas (clamidias) - Procesos industriais: iogur, conservas en vinagre,... (7) PROTEOBACTERIAS ( Eubacterias Gram-) 1.Enterobacteria: descompoñedores que viven na materia orgánica morta, patóxenas e unha variedade de bacterias que bien no ser humano. Unha especie de Salmonella ( intoxicación alimentaria) 2. Rizobacterias: estas especies viven en simbiose nos nódulos da raiz das Leguminosas e converten nitróxeno atmosférico cunha forma utilizable polas plantas, polo tanto teñen importancia no mundo agrario por ser fixadoras de nitróxeno. 3. Seudomonas: Son heterótrofa. Causa enfermidades de plantas e animais, incluindo o ser humano 4. Azobacterias: Habitan no solo e fixan nitróxeno en condicións aerobias ( non preceisan da simbiose con unha planta). 5.Rickettsias: Son Bacterias moi pequenas de forma bacilar, algunhas patóxenas para o ser humano. Dependen de artrópodos vectores para a súa trasmisión. 6.Cianobacterias: Fotosintéticas, habitan en estanques, lagos, piscinas, madeira morta, conteñen clorofila e utilizana en procesos fotosintéticos similares aos das algas e das plantas. Moitas fixan nitróxeno. 7.Clamidias: sen peptidoglucano na parede celular. Especies parásitas de aves e mamíferos. 8. Espiroquetas teñen forma espiral e parede celular flexible. Desplázanse mediante un único flaxelo interno chamado filamento axial. Inclúe especies de vida libre, outras simbiontes e unhas poucas parásitas EUBACTERIAS (GRAMPOSITIVA GRAM +) 1.Actinomicetos: parécense superficialmente aos fungos pois moitos producen esporas como os mofos. Sin embargo, teñen peptidoglicano na parede celular e teñen outras características procarióticas. Descompoñen materia orgánica no solo. A maioría son saprobiontes e algúns anaerobios. Varias especies deste grupo producen antibióticos. 2.Bacterias acidolácticas: fermentan o azucre, do que resulta ácido láctico como principal producto final. Viven en materia orgánica en descomposición así como no leite e outros productos lácteos. O sabor característicos do iogur, leite acidófilo, conservas en vinagre, con agre e olivas verdes, débese á acción de bacterias acidolácticas. 3.Micobacterias: Bastóns irregulares delgados que conteñen unha sustancia cérea na parede. Unha especie causa a tuberculose, outra a lepra. 4.Estreptocos: encóntranse na boca así como no tubo dixestivo do ser humano e outros animais. Entre as especies nocivas encóntranse as que causan carie dental, unha forma de neumonía... 5.Estrafilococos: Normalmente viven no nariz e sobre a pel. Son patóxenos oportunistas ( causan enfermidades cando a inmunidade do hóspede está diminuída). 6.Clostridios: Anaerobios. Unha esepcie causa as tétanos, outra a gangrena gasosa, outra o botulismo ( un tipo de intoxicación alimentaria)... EUBACTERIAS SEN PAREDE CELULAR 1.Micoplasma: carecen de parede celular. Viven no chan e na rede de sumidoiros, algúns son parásitos de plantas ou animais. Unha especie que provoca un tipo leve de neumonía bacteriana en humanos 2.4 DOMINIO ARCHAEA CARACTERÍSTICAS Procariotas unicelulares Diferenciación celular incipente Parede celular SEN peptidoglucano Membrana con éteres lipídicos Reprodución asexual CLASIFICACIÓN Crenarchaeota: Cren= fonte (formas: fiamentos, barrras ou esferas; viven en ambientes moi extremos: cálidos, ácedos ou profundidades mariñas) Euryarcheota: Eury= amplo (formas: fiamento, barrra, disco ou espiral; viven en ambientes moi extremos: halófitos(salinos), cálidos como as fumarolas ou salinos; moitas spp producen metano, incluso dentro do noso organismo) FUNCIÓN ECOLÓXICA Metanóxenas (anaerobias que viven nos sumidoiros e nos tubos dixestivos de animais) Halófitas extremas (habitan en ambientes salgados) Quimiosintetizadoras (dependen do xofre) Termófilas extremas (viven en hábitats moi quentes, as veces ácedos) Utilízanse nalgúns procesos industriais (Taq polimerasa, PCR) 2.5 DOMINIO EUKARYA: Reinos Proctista, Fungui, Plantae e Animalia 5.2.1 CÉLULA EUCARIOTA EUCARIOXÉNESE: En 1971, Lynn Margulis propuxo a “teoría da endosimbiose en serie”, que explica a aparición da célula eucariota por asimilación simbiótica de varias bacterias con habilidades diferenciadas. 1-Primeira incorporación simbioxenética (Fusión dunha arquea, fermentadora e consumidora de azufre, e unha espiroqueta): Explica a orixe do nucleoplasma e do flaxelo eucariota. Organismo anaeróbico. 2-Segunda incorporación simbioxenética (Adquisición de bacterias aerobias): Orixe das mitocondrias e dos peroxisomas. Organismo aeróbico---> animais e fungos. Esta incorporación fai que a nova célula teña un orgánulo con uso de osíxeno como son as mitocondrias. 3-Terceira incorporación simbioxenética (Adquisición de bacterias fotosintéticas): Orixe dos cloroplastos. Organismo fotosintetizador(plantas). *Denomínase eucarioxénese ao complexo proceso que conduciu á orixe dos eucariontes. TIPOS DE CÉLULAS ESTRUCTURAS CARACTERÍSTICAS PROCARIOTAS EUCARIOTAS Tamaño de célula De 1 a 10 micrómetros De 10 a 100 micrómetros Núcleo No hay membrana celular ni Verdadero núcleo, con nucléolos membrana nuclear y nucleólos Orgánulos rodeados de Ausentes Presentes, como lisosomas, membrana aparato de golgi, retículo endoplasmático, mitocondrias y cloroplastos flagelos Formados por 2 tipos de Complejos, formados por componentes proteicos múltiple microtúbulos glucocálix Cápsula de polímeros Ausente extracelulares o capa de mucílago Pared celular Suele estar presente: cuando existe es de químicamente compleja composición sencilla Membrana plasmática No hay hidratos de carbono y Hay esteroles e hidratos de suelen faltar los esteroles carbono que sirven de receptores citoplasma No hay citoesqueleto ni Hay citoesqueleto y corrientes corrientes citoplasmáticas citoplasmáticas ribosomas Pequeños ( 70s) Grandes ( 80s), pequeños ( 70s) en los orgánulos Disposición DNA en Un solo cromosoma circular sin varios o muchos cromosomas cromosomas histonas lineales con histonas División celular fisión binaria mitosis Reproducción sexual no hya meiosis: sólo implica la meiosis intercambio de fragmentos de DNA CARACTERÍSTICAS Eukarya (gr: εὖ=“bo”, “ben” e κάρυον karyon=“noz“, “carozo“, núcleo) e o dominio que inclúe os organismos formados por células con núcleo verdadeiro. Constan de 1 ou máis células eucariotas (as células especialízanse--> diferenciación). Outras características: - Sistema de endomembranas de tipo eucariótica (con núcleo rodeado de dobre membrana, retículo endoplasmático e aparato de Golgi) e o citoesqueleto. - Nos eucariotas a relación de Superficie /Volumen é máis pequena que nos procariotas-> taxas metabólicas máis baixas e tempos de xeración máis longos. Pertencen ó dominio Eukarya os organismos dos Reinos: Protista, Animalia, Plantae e Fungi. Todos eles presentan semellanzas a nivel molecular (estrutura dos lípidos, proteínas e xenoma), comparten unha orixe común( toda eukarya é un grupo monofilético) e, principalmente, comparten o plan corporal dos eucariotas e a reprodución sexual. CICLOS DE VIDA Un ciclo de vida describe a secuencia de eventos que se producen cando os individuos crecen, maduran e se reproducen. O plan corporal de todos os eucarióticas inclúe un ciclo de vida no que se alterna unha xeración haplonte (presenta só 1 copia de cada cromosoma ) e unha xeración diplonte (presenta 2), mediante a alternancia d meiose (que dá individuos haplontes) e a fecundación (que dá individuos diplontes): Alternacia de Xeracións (“sexo”). Este patrón presenta variacións considerables entre os distintos eucariotas. eucariotas. Hai xeracións isomórficas ou heteromórficas. 2.5.4 DOMINIO EUKARYA CLASIFICACIÓN 2.6 DIFERENZAS ENTRE CÉLULA ANIMAL E VEXETAL 2.7 AS ESTRUCTURAS ORGÁNICAS ACELULARES. SON SERES VIVOS? Xeralmente pódese considerar acelular a todas aquelas entidades xenéticas capaces de replicarse e trasladarse entre células como os virus e outros axentes subvirales. TIPOS ACELULARES: estructuras orgánicas infecciosas Os acelulares constitúen un grupo parafilético e se clasifican dependendo do tipo de material xenético que porten, sen embargo presentan diversas composicións xenómicas ou biomoleculares: Os virus e outras estruturas cumpren con algunhas das características dos seres vivos (materia organizada e complexa, reprodución e evolución), pero non teñen metabolismo nin desenvolvemento. - Virus (latín virus = veleno): Entidade non celular, de moi pequeno tamaño. Constan de un ácido nucleico (ADN ou ARN) e un recubrimiento proteico. En estado extracelular son inertes. - Viroides: pequenos axentes infecciosos compostos de ARN de cadea simple, de uns 300 nucleótidos - Prions, "partículas proteicas infecciosas" que convirten proteínas normais en moléculas perigosas sin mais que modificar a súa forma (a unha isoforma). OS VIRUS (I) O termo virus (latín: virus =«toxina» ou «veleno») foi empregado por primeira vez por Martinus Beijenrink en 1889, referido a un filtrado de follas de tabaco enfermas que mantiña a capacidade infectiva e que era mais pequeño que as bacterias: o virus do mosaico do tabaco (TMV). Os virus compóñense de dous ou tres partes: - o seu material xenético, que porta a información hereditaria (ADN ou de ARN). - unha cuberta proteica que protexe a estes xenes -chamada cápside- e, nalgúns, tamén se pode encontrar. - unha bicapa lipídica que os rodea cando se encontran fóra da célula -denominada envoltura vírica. Os virus varían na súa forma, dende simples helicoides ou icosaedros ata estruturas máis complexas. OS VIRUS (II) Os virus cumpren con algunhas das características dos seres vivos: - son unha materia organizada e complexa, - teñen capacidade para reproducirse; - teñen capacidade para evolucionar. Pero os virus non teñen metabolismo nin desenvolvemento. Non son organismos porque non son celulares e dependen doutros organismos celulares para realizar as súas funcións básicas: replicación e metabolismo. Pero usan as mesmas formas de almacenamento e transmisión da información xenética que os organismos vivos. Infectan todo tipo de formas celulares: bacterias, archaeas, plantas, animais,... Replicanse, mutan e evolucionan e interactúan con outros organismos, a miúdo causando graves enfermidades nos seus hóspedes. OS VIRUS (III) Os virus son as formas de vida non celulares mais abondantes sobre a Terra. Trátase de axentes infecciosos microscópicos acelulares que só poden multiplicarse dentro das células doutros organismos. Os virus se atopan en todos os ambientes da Terra e teñen un forte impacto nos ecosistemas. Os virus son moi diversos e, aínda que a súa orixe evolutiva é incerta, parece que evolucionaron independentemente de diversos organismos celulares. Algúns poderían ter evolucionado a partir de plásmidos (fragmentos de ADN que se moven entre as células), mentres que outros poderían terse orixinado dende bacterias. Dende o punto de vista da evolución doutras especies, os virus son un medio importante de transferencia horizontal de xenes, a cal incrementa a diversidade xenética. Os bacteriófagos (tamén chamados fagos, gr. phagētón, «alimento, inxestión») son virus que infectan exclusivamente as bacterias. CICLO LÍTICO VIRUS (IV) Os virus disemínanse de moitas maneiras diferentes e cada tipo de virus ten un método distinto de transmisión. Entre estes métodos encóntranse: - Os que precisan vectores de transmisión, que son outros organismos que os transmiten entre portadores. Os virus vexetais propáganse frecuentemente por insectos que se alimentan do seu zume, como os áfidos, mentres que os virus animais se adoitan propagar por medio de insectos hematófagos. - Os que non precisan de vectores: o virus da gripe (rinovirus) propágase polo aire a través dos esbirros e a tose. - Os norovirus causan gastroenterite e son transmitidos por vía fecal-oral, ou a través das mans, alimentos e auga contaminados. - Os rotavirus esténdense a miúdo por contacto directo con nenos infectados. - O VIH é un dos moitos virus que se transmiten por contacto sexual ou por exposición con sangue infectada. TIPOS DE VIRUS Tipos de virus según o seu material xenético: I: Virus ADN bicatenario (ex: varicela, viruela , herpes) II: Virus ADN monocatenario (ex: Mosaico amarelo da pataca PYMV,) III: Virus ARN bicatenario (ex: rotavirus causante da gastroenterite en recén nacidos; o causante da lingua azul) IV: Virus ARN monocatenario positivo (ex: virus do resfriado común, da poliomelite, da rubeola, o TMV; o coronavirus) V: Virus ARN monocatenario negativo (ex: virus do sarampión, da gripe, da parotidite, da rabia) VI: Virus ARN monocatenario retrotranscrito (ex: o retrovirus do SIDA, VIH) VII: Virus ADN bicatenario retrotranscrito (ex: virus da hepatite B) BOTÁNICA TEMA 3 DOMINIO EUKARYA: OS PROTISTAS. AS ALGAS ÍNDICE 3.1. Características xerais dos Protistas (Reino Protoctista) 3.2. Protistas representativos: - 3.2.1. Semellantes a animais - 3.2.2. Semellantes a fungos (mofos acuáticos e mucilaxinosos) - 3.2.3. Semellantes a plantas (algas) 3.3 As algas - Algas unicelulares ou coloniais - 3.3.2. Algas pluricelulares OS PROTISTAS CARACTERÍSTICAS XERAIS Organización parafilética que inclúe todos os eucariotas excepto plantas, fungos e animais (ex: protozoos e algas). Presentan unha morfoloxía variada: Unicelulares (mais abondantes) ou pluricelulares (as algas pardas son as mais grandes). Con ou sen envoltura externa. - As formas unicelulares poden levar cilios ou flaxelos. Algúns son autótrofos (fotosíntese) e outros heterótrofos (por inxestión ou parasitismo). A maioría teñen reprodución asexual e uns poucos sexual. As algas pluricelulares presentan alternancia de xeneracións. Son aerobios pero non están completamente integrados a vivir no aire, xa que poden sobrevivir dentro de outra especie ou en ambientes acuáticos. Son compoñentes do plancton, bentos e edafon. Poden ser parásitos (paludismo) ou simbiontes (rumen das vacas) PROTISTAS MÁIS REPRESENTATIVOS 3.2.1. Protistas semellantes a animais (protozoarios):300.000 spp; 1630 millóns de anos; heterótrofos;sen parede celular 3.2.2. Protistas semellantes a fungos (mofos acuáticos e mucilaxinosos): >2000 spp.; heterótrofos; con e sen parede celular 3.2.3. Protistas semellantes a plantas (algas): >25500 spp autótrofos; con parede celular 3.2.1 Protistas semellantes a animais: 3.2.2 Protistas semellantes a 3.2.3 Protistas semellantes a plantas protozoarios Myxomycota (Mofos A) unicelulares Rizópodos (Sarcodinos) mucilaxinosos deslizantes acelulares)--->plasmodio; Pyrrophyta (=Dinophyta) Amoeba proteus...>seudópodos fagotrofos – Dinoflaxelados: Noctiluca, -rep. sexual e asexual; fagocitose Ceratium – Physarum polycephalum *Foraminíferos Bacillariophyta (=Chrysophyta) Acrasiomycota (Mofos -bioindicadores; mucilaxinosos deslizantes - Diatomeas importancia fósiles celulares) Euglenophyta -Euglena Zooflaxelados (Mastigóforos) – Dictyostelium b) pluricelulares Trypanosoma---> flaxelo Plasmodiophoramycota (mofos mucilaxinosos Rhodophyta (algas vermellas): -causan enfermedades endoparásitos)---> – Chondrus crispus filopodios ou plasmodios Ciliados (Ciliophora) Phaeophyta (algas pardas): – Plasmodiophora Paramecium--->cilios -Fucus distichus brassicae - estructura celular compleja; vida Chlorophyta (algas verdes): – Oomycota (Mofos libre Ulva lactuca acuáticos e mildius) → Esporozoarios (Apicomplexa) micelio cenocítico; zoosporas Plasmodium---> sen motilidade -endoparásitos – Phytophthora cinnamomi 3.3 REINO PROTISTAS: AS ALGAS O termo algas aplícase a un grupo heteroxéneo de organismos non relacionados taxonómicamente. Comprenden organismos microscópicos e macroscópicos e inclúen unha gran gama de niveis de organización abarcando desde formas unicelulares ata talos compostos por certos tecidos. A maioría son fotosintéticas, posúen cloroplastos, que lles permiten convertir a enerxía luminosa en enerxía química (ciclo de Calvin). Todas presentan pigmentos como clorofila a ademáis doutros como: - clorofila b (algas verdes e euglenoides) - clorofila d (algas vermellas) - clorofila c (todas excepto as vermellas) CARACTERÍSICAS XERAIS Son primariamente fotoautótrofas. A súa cor varia: verdes (carófitas, clorofitas), vermellas, amarelas, café. Debéndose a cor das tres últimas á presenza dos pigmentos accesorios (carotenos e xantofilas) que permítelles captar a luz solar a distintas profundidades. Son principalmente acuáticas, aínda que algunhas son terrestres, podendo estar adheridas a diversos substratos (rocas, plantas e animais). A maioría posúe parede celular composta por polisacáridos ou proteínas. Os zigotos non se desenvolven xamais para dar embrións pluricelulares dentro do órgano sexual feminino. Na maioría dos grupos as células reprodutoras son flaxeladas (gametas, esporas). CICLO DE VIDA DAS ALGAS MORFOLOXÍA E ESTRUCTURA O corpo vexetativo das algas coñécese como Talo e presenta gran diversidade morfolóxica dependendo do grupo algal (inclusive un só grupo pode conter organismos de morfoloxía completamente distinta). Nivel Unicelular: algas libres (flaxeladas) ou fixas ao substrato sen ou con parede celular. Nivel Colonial: Colonias unixeneracionales ou cenobios: todas as células teñen a mesma función. Colonias multixeneracionais ou verdadeiras colonias: as células presentan diferenciación de funcións vexetativas e reprodutivas. Nivel Multicelular: conteñen agrupacións de células que poden ou non depender unha doutras para a subsistencia. (Inclúe outros Niveis: Talo filamentoso, Talo plectenquimatico e Talo parenquimático). SISTEMÁTICA DAS ALGAS I. Filos con algas unicelulares ou coloniais Euglenophyta: clorofilas a, b e carotenoides; principalmente de auga doce; flaxeladas (800 sp., algunhas non fotosinténticas). Repr. Asexual.Todas poden absorber moléculas orgánicas da súa contorna. Dinophyta (Pyrrophyta): clorofilas a, c e carotenoides; fitoplancton de auga cálida, salada e doce; algunhas producen toxinas nerviosas; flaxeladas (3.000 sp. algunhas non fotosinténticas). Dinoflaxelados. - Fotosintéticas ou mixótrofas. Algún son simbiontes (zooxantelas). - -Sintetizan compostos (toxinas) que interfiren no sistema nervioso dos animais - Reproducción asexual - Afloramientos: “mareas vermellas” - bioluminiscencia Bacillariophyta (=Chrysophyta)( Diatomeas): clorofilas a, c e carotenoides; fitoplancton de agua fría salada e doce; paredes de silice; algunhas terrestres (5.600 sp.). Diatomeas. - Indicadores medioambientais - reproducense fundamentalmente de forma asexual (mitose) Xanthophyta: clorofilas a, c e carotenoides; fitoplancton de auga doce; flaxeladas (600 sp.) - Reproducense exclusivamente de forma asexual Crysophyta: clorofilas a, c e carotenoides; fitoplancton mariño e de auga doce ; flaxeladas (1.000 sp.) Cryptophyta: clorofilas a, c e ficobilinas; fitoplancton de auga doce fría (200 sp.) Prymnesiophyta: clorofilas a, c e carotenoides; fitoplancton de auga mariña cálida (300 sp.) Teñen escamas de celulosa ou carbonato cálcico (placas de calcita→cocolitos). Forman as rochas sedimentarias chamadas calizas de creta (→ tizas) “ cocolitos” de Dover II. Filos con algas pluricelulares Rhodophyta (algas vermellas).clorofilas a, d e ficobilinas, principalmente mariñas; non flaxeladas (5.000 sp.) - Grupo natural alonxado filoxenéticamente do resto das Algas. - Ademáis das clorofilas a e d, presentan pigmentos como ficobilinas e carotenoides que lles caracterizan. - Conteñen Celulosa + mucílagos (agar, carragenina polisacáridos sulfatados).Moitas presentan incrustacións de carbonato cálcico nas súas paredes celulares. - Ciclos complexos (ata 3 fases pluricelulares ou xeracións).As súas células carecen de flaxelos. - Describíronse perto de 4.000 especies que viven principalmente en augas mariñas tropicais, aunque están presentes en todo o mundo. Phaeophyta (algas pardas).clorofilas a, c e carotenoides (fucoxantina).viven en zonas mariñas intermareais e someras (1.500 sp. ) -Todas as algas pardas son pluricelulares, con organización talofítica. - Algunhas posúen flotadores ou vesículas aeríferas (aerocistes). - Nos seus ciclos biolóxicos hai alternancia de xeracións e sempre presentan algunha fase con células biflaxeladas. - Presentan pigmentos con clorofilas a, c e carotenoides (fucoxantina). - Viven en zonas mariñas intermareais e someras (1.500 sp. ) constituindo a vexetación arraigada das nosas costas (litoral e infralitoral). Chlorophyta (algas verdes).clorofilas a, b.principalmente de auga doce. En ocasións flaxeladas (7.500 sp.) -A maioría viven en auga doce, outras no océano fixas ao sustrato ou como parte do fitoplancton. -Tamén establecen relacións simbióticas con outros organismos. -Posúen clorofilas a e b, e almacenan amidón intraplastidial. -Existen cerca de 7.500 especies. - Reproducción Sexual: ciclo haplo- diplonte; isomórfico. INTERESE DAS ALGAS Microalgas (Spirulina = Arthrospira, Isochrysis, Thalassiosira): síntese de produtos para alimentación, acuicultura e outros. Algas vermellas: obtención de polisacáridos empregados en medicina e con finalidades técnicas. Ex. Agar, uso como medio para cultivo de microorganismos e tamén na industria alimentaria (E- 406) e farmacéutica. Algas pardas: obtense alxinatos que se empregan na industria téxtil e alimentaria (xeados, pastelería) así como na farmacéutica (pomadas, cápsulas de medicamentos, etc.). O nori (Porphyra) se cultiva como alimento en Oriente. Algas verdes: teñen menor importancia; hai intentos encamiñados á obtención de proteínas e vitaminas para a nutrición do home e dos animais (Ulva, Enteromorpha) Reproducción Sexual: ciclo haplo- diplonte; isomórfic BOTÁNICA TEMA 4: REINO FUNGI E GRUPO AFÍNS ÍNDICE 4.1.-Caracteres xerais. 4.2.- Clasificación dos fungos. 4.3.- Ciclos biolóxicos. 4.4.- Prexuízos e beneficios para o home 4.5.- Micorrizas. 4.6.- Liques. 4.1 CARACTERÍSTICAS XERAIS DOS FUNGOS - Eucariotas - Aerobios - Pluricelulares - Estrutura talofítica: corpo integrado por hifas que constitúen o micelio (excepción; os lévedos unicelulares) - Parede celular con quitina. - Heterótrofos (dixestión extracelular) - Reprodución asexual e sexual. - Produción de esporas 4.2 FUNCIÓN ECOLOXICA Desintegradores ou descompoñedores (reciclan nutrientes--->celulosa e lignina) Poden ser patóxenos de plantas, animais ou do home. Utilízanse nalgúns procesos industriais (fermentos): fabricación de pan, cervexa ou viño; produción de antibióticos e outras substancias químicas Diferencianse das plantas en que: - As súas paredes celulares presentan quitina (polisacárido nitroxenado que confire dureza, rixidez e resistencia á desecación) en vez da celulosa. - Carecen de clorofila. - Como sustancia de reserva teñen o glucóxeno e non o amidón. Dos animais se diferencian en que: - Aliméntanse por absorción e non por inxestión (secretan encimas) - As súas células presentan parede celular. - Carecen de mobilidade e outras funcións. CARACTERÍSTICAS MORFOLÓXICAS E ESTRUCTURAIS Os fungos poden ser unicelulares ou pluricelulares. Neste caso presentan unha estrutura filamentosa (Talofitos) formada por filamentos ou hifas que poden presentar tabiques (hifas septadas) ou non (hifas cenocíticas ou sifonadas). As hifas forman unha masa mais ou menos organizada que constitúe o micelio. Fungos dimórficos son aqueles que poden cambiar dunha fase a outra para adaptarse ao ambiente (TÉRMICO O NUTRICIONAL). As hifas poden pasar de pluricelular a ---> unicelular (por condicións térmicas ou nutricionais) Os fungos filamentosos (miceliares), representan o crecemento máis típico. REPRODUCION Reprodución asxeual ou sexual A maioría das especies presentan os dous tipos de reprodución con dúas formas diferenciadas: - Estado perfecto ou teleomorfo ( forma sexual) - Estado imperfecto ou anamorfo ( forma asexual) formando un ciclo, o ciclo asexual normalmente pode repetirse de xeito intinerante sin pasar a sexual, a fase sexual constitue a parte perfecta dun fungo. REPRODUCCION ASEXUAL REPRODUCIÓN SEXUAL 4.2- CLASIFICACIÓN DOS FUNGOS Chytridiomycota - Talo unicelular ou pseudomicelio con rizoides. Hifas cenocíticas (sin septos). - Células mótiles flaxeladas. ( é o unico grupo que as presenta) - Paredes celulares de quitina. - A maioría son mofos acuáticos de augas doces. Algúns poden ser patóxenos (ex: Synchytrium endobioticum (Schilb.) Percival) causante da sarna da pataca. - Presencia de ergosterol e glicóxeno. Zygomycota grupo primitivo( hifas cenocíticas) - Reprodución asexual con esporanxios; reprodución sexual con zigosporas (esporas de resistencia). - Talo cenocítico (sin septos). - 1% de todas as especies de fungos. - Son colonizadores primarios da maioría dos substratos. - Exemplos: Rhizopus stolonifer (Ehrenb.) Vuill. - Glomeromycota (endomicorrícicos) pouco importante Basidiomycota ( setas típicas) hifas con tabiques - Talo septado. - Reprodución sexual por basidiosporas desenvolvidas sobre basidios.( formados polas hifas, e apartir dos basidios formanse as esporas) Ascomycota (as esporas están no interior) - Talo septado. - Reprodución sexual por ascosporas desenvolvidas nun asca. (Deuteromycota) (deutero= imperfecto) - Fungos mitóticos (carentes de reproducción sexual) - Talo septado. - Reprodución asexual por conidios. - A maioría deles están relacionados cós ascomicetos. FILO CRHTRIDIOMYCOPTA Coñécense preto de 700 especies Compoñense preto de células esféricas hifas cenocíticas ( sen tabicar) só cuns poucos ou septos. Prodúcen esporas e gametos que se impulsan por flaxelos. A miudo viven como os mofos acuáticos FILO ZYGOMYCOTA Coñécense preto de 1000 sp. de Zigomicetos A maioría presentan hifas cenocíticas ( sen tabicar) ; as hifas poden estar ramificadas. Viven osbre plantas e animais mortos, e outra materia orgánica( ex esterco). Algúns viven como endosimbiontes no tracto dixestivo de artrópodos mentres que outros son os compoñentes fúnxicos das endomicorrizas. Reprodución sexual por fusión de dous gametanxios ( conxugación) e reprodución de zigosporas( esporas de parede grosa que constitue unha forma de resistencia) CICLO VITAL DUN ZIGOMICETO Partimos dunha fase asexual, a máis visible e máis frecuentes, as hifas cenocíticas coñecense, a ponte que forman permiten que se fusionen os dous núcleos, formase a zigospora, esta zigospora desprendese que si se dan boas condicións pode producir un proceso de xerminación. BASIDIOMYCOTA Os basidiomicetos presentan unhas 30.000 especies distribuidas en diversos hábitats en todo o planeta. Talo micélico, formado por hifas septadas que penetran no solo e absorben alimento. O micelio é branco, marelo ou alaranxado. A reprodución asexual: xemación, fragmentación, conidios. A reprodución sexual: somatogamia (fusión de hifas compatibles). Forman basidiocarpos. Forman basidios (meiosporanxios) que producen basidiosporas (meiosporas). Basidiomycota é unha división que alberga tres clases: - Clase Ustilaginomycetes (Tizóns e carbóns) - Clase Urediniomycetes (as royas) - Clase Hymenomycetes (fungos con sombreiro) CICLO BIOLÓXICO FILO ASCOMYCOTA Grupo con maior número de especies, a maioría son terrestres (30.000 – 60.000). Talo micélico formado por hifas septadas e as células nas súas paredes presentan quitina e glucanos. Neste grupo atópanse os fermentos (lévedos) que son unicelulares (poden formar seudomicelios). A reprodución asexual: xemación (os lévedos), fragmentación de hifas, conidios*. A reprodución sexual é por conxugación. Forman ascocarpos. Responsables de enfermidades de plantas de interese agrícola (oídios). Outros producen micotoxinas, pero tamén algúns son fonte de antibióticos. Os Deuteromicetes ou Fungos Imperfectos están relacionados con este grupo (ex.: Penicillium). *conidios = un tipo de esporas que non se producen en esporanxios, senon nos extremos de hifas modificadas: “conidióforos” CICLO BIOLÓXICO FUNGOS MITÓTICOS=DEUTEROMYCOTA Fungos imperfectos ou Mitóticos. Reprodución só asexual (estado anamorfo) por conidios. > 15.000 sp (30 % das spp. conocidas). Relacionados principalmente con Ascomycota. Micelio septado (septo do tipo dos ascomicetos) e ramificado. En xeral, terrestres e saprófitos ou parásitos de plantas, animais e do hombre. Moitos teñen importancia industrial. CLASIFICACIÓN DOS DEUTEROMYCETES BLASTOMYCETES (sin conidióforos) Fermentos imperfectos Ex.: Candida HYPHOMYCETES (conidióforos desnudos) Ex.: Penicillium, Aspergillus COELOMYCETES (conidióforos pechados) Ex.: Phoma PERXUICIOS - Patóxenos de plantas - Patóxenos de animais - Patóxenos do hombre - Fungos tóxicos BENEFICIOS Descompoñedores de materia orgánica→ Ciclo do C Fungos comestibles (silvestres e cultivados). Fungos de importancia industrial (fermentacións, fármacos e outros produtos,...): Gran parte dos antibióticos proveñen de fungos, sendo a penicilina (de Penicillium chrysogenum Thom.) o exemplo mellor coñecido.; obtención de Etanol a partir de levaduras (Sacharomyces cerevisae Meyen ex E.C.Hansen Control biolóxico Fungos simbióticos: líques e micorrizas 4.5.AS MICORRIZAS Son asociacións mutualísticas (simbióticas). Os compoñentes desta asociación son as hifas dos membros do Reino Fungi (Basidiomicetos, Ascomicetos e Zigomicetos) e as raíces das principais plantas vasculares. Neste espazo as plantas hóspedes reciben nutrientes minerais (disoltos en auga) e o fungo obtén compostos derivados do carbono. Dependendo do tipo de asociación hai endomicorrizas e ectomicorrizas Importancia: A principal función da micorriza é o incremento no volume do chan explorado para a utilización de nutrientes e así favorecer a eficiencia de absorción destes (P, Zn e Mo) dende a solución do chan. Ademais desenvolve unha función protectora das plantas fronte a patóxenos. 4.6 OS LIQUES Os Liques son asociacións simbióticas entre un fungo (Ascomyceta ou Deuteromycota) e unha bacteria ou alga (cianobacterias e clorofíceas unicelulares). A parte fúnxica dun lique chámase micobionte e ao alga ou bacteria se lle denomina fotobionte. O fungo proporciona ao fotobionte auga e sales minerais, e o fotobionte suministra ao fungo os hidratos de carbono elaborados por ela mediante a fotosíntese. A nomenclatura científica os denomina polo fungo. O corpo vexetativo é un talo fúnxico (que lles sirve de fixación ao substrato) asociado ás células fotosintéticas. Os liques poden sobrevivir en condicións moi extremas (soncolonizadores primarios) pero tamén son sensibles ás perturbacións do medio, polo que contribúen a valorar a contaminación (“especies indicadoras”). Tamén algunhas especies son de importancia industrial: perfumería, colorantes (Roccella phycopsis Ach.: orceína), produción de certos antibióticos, etc.. En zonas circumboreales moitas especies son alimento de herbívoros e outras son usadas como alimento do home (Lecanora esculenta (Pall.) Eversm.: considerado por algúns o “maná” bíblico). MORFOLOGÍA DE LOS LIQUES - crustoso - folioso - fructicoso BOTÁNICA TEMA 5: AS PLANTAS ÍNDICE 5.1.- Introdución: Filoxenia e Evolución do Reino Planta. 5.2. Niveis de Organización. Talo e cormo. 5.3.- Plantas non vasculares sen semente: Briófitas. Clasificación. 5.4.- Características xerais e ciclo biolóxico das Briófitas. CARACTERÍSTICAS XERAIS DO REINO DE PLANTAS Os membros do Reino Plantae son organismos pluricelulares, eucariotas e de reprodución sexual que se desenvolven a partir de embrións. As súas células conteñen cloroplastos (clorofilas a, b), xantofilas e outros pigmentos carotenoides (amarelos ou laranxados). Están adaptados á vida terrestre( é dicir, a fixación ao solo) aínda que existen grupos estritamente acuáticos. No ciclo vital das Plantas pódese distinguir unha xeración Gametofítica (GF) e unha xeración Esporofítica (EF): Alternancia de Xeracións. CARACTERÍSTICA UNIVERSAL DAS PLANTAS: alternancia de xeracións O esporofito, fase diploide, produce esporas por meiose O gametofito, fase haploide, produce gametos por mitose. Dependendo do grado de evolución van a ser dominantes unhas fases ou outras, EVOLUCIÓN DAS PLANTAS A súa orixe foi hai 400-500 millóns de anos, cando comezou o inicio da colonización do medio terrestre polas plantas. Esto levou ao aumento de O2 atmosférico. As máis primitivas son as briófitas no cámbrico, a cooksonia empeza a desenvolver o sistema vascular e a partir dela xorden as plantas. FILOXENIA DAS PLANTAS ACTUAIS 5.2 NIVEIS DE ORGANIZACIÓN MORFOLÓXICA Partimos de grupos unicelulares (estructuras moi simple e nn hai diferenciación nin especialización, todas as células as mismas función e pouco a pouco van a desenvolver estructuras celulares, onde as células se organizan en tecidos. PRINCIPAIS NIVEIS DE ORGANIZACIÓN 1) PROTOFITAS: organismos unicelulares, ou agregados pouco coherentes (non diferenciados)---> Algas unicelulares. 2) TALOFITAS: organismos pluricelulares, inicio de división do traballo (diferenciación) pero sen unha clara diferenciación de tecidos. Carecen de estruturas condutoras -->Algas pluricelulares, Fungos e Briofitas. 3) CORMOFITAS (=TRAQUEOFITAS): organismos pluricelulares, con adaptacións específicas ao medio terrestre (altamente diferenciados). Posúen tecidos condutores especializados. Corpo vexetativo constituÍdo por tecidos e órganos: Raíz – Caule - Follas - Pteridofitas (sen semente) - Espermafitas (con semente) : *Ximnospermas (sementes núas) *Anxiospermas (sementes protexidas) e dentro destas últimas: Dicotiledóneas//Monocotiledóneas 5.3.- PLANTAS NON VASCULARES, SEN SEMENTE:BRIÓFITAS. Carecen por completo de tecidos vasculares. Corpo vexetativo cunha organización interna intermedia entre os talos das algas e o cormo das plantas vasculares. BRIÓFITAS ( plantas non vasculares) É o grupo menos evolucionado do Reino Plantae nclúe aos primeiros vexetais que colonizaron o ecosistema terrestre. En total, é posible atopar unhas 24 000 especies. Considerase unha organización parafilética. Inclúe os seguintes grupos: - Musgos ou Brións (clase Bryopsida) - Hepáticas (clase Marchantiopsida) - Antecerotas (clase Antocerotopsida) CARACTERÍSTICAS XERAIS HÁBITAT A maioría están amplamente distribuidas por todo o planeta. Ben adaptadas aos seus ambientes moi húmidos. A maioría son terrestres (sobre solo, rocha núa, outras plantas...); poucas acuáticas. Poden absorber auga de chuvia e de rocío a través de toda a superficie do seu corpo pero non son capaces de retela se o ambiente se volve moi seco, polo que a súa adaptación ó medio terrestre é moi precaria. De pequena talla, porque non teñen órganos desenvolvidos para a captura de nutrientes e o seu transporte, nin para soster o seu corpo. As hepáticas forman tapices e no caso dos brións pequenas almofadas (reteñen auga na parte interna da almofada). CICLO BIOLÓXICO DUN MUSGO 1 a BRIÓNS = MUSGOS —> Plantas sen semente XENERALIDADES Non traqueófitas Alternancia de xeracións( planta) O gametocito(GF) é fotosintético e nutricionalmente independente. É a fase dominante do ciclo. O Esporofito ( EF) depende sempre do gametofito e permanece suxeito a él de forma permanente 1 b HEPÁTICAS→ Plantas sen semente XENERALIDADES Non traqueófitas Hai hepáticas postradas e hepáticas foliosas ( paréncese aos brións) As postradas teñen unha simetría dosoventral, con rizoides na cara ventral. Cara dorsal con células con poros que comunican ó exterior. Alternancia de xeracións: gametofito e esporofito.Gametofito é a fase dominante do ciclo Frecuentemente hai gametofitos unisexuais: gametofito femenino e masculino. Reprodución vexetativa: xemas ( propágulos) Reprodución sexual mediante arquegonios agrupados nunha estructura en forma de paraguas( b) e anteridios reunidos nunha estructura en forma de disco pedunculada ( c) Os anterozoides necesitan a agua da chuvia para a fecundación -cigoto(2n)- embrión da xeración esporofítica. 1C ANTOCEROTAS Grupo pouco frecuente Asociado simbióticamente a cianobacterias. gametofito taloso de pequena talla O seu Esporofito, lonxitudinal, crece sobre o Gametofito. BOTÁNICA TEMA 6 : PLANTAS VASCULARES (TRAQUEÓFITAS) I. PLANTAS SEN SEMENTE: PTERIDÓFITAS ÍNDICE 6.1.- Introducción. 6.2.- Meristemas e crecemento. A diferenciación celular. 6.3. Histoloxía: Principais tecidos das plantas. 6.4.- O corpo vexetativo dun Cormófito. 1. A Raíz: concepto, función, estrutura interna e morfoloxía externa. 2. O Caule: concepto, función, estrutura interna e morfoloxía externa. 3. A Folla: concepto, función, estrutura interna e morfoloxía externa. 6.5 O corpo das plantas leñosas: Estrutura secundaria EVOLUCIÓN DAS PLANTAS 6.1 INTRODUCCIÓN: ADAPTACIÓN DAS PLANTAS AO MEDIO TERRESTRE→ NOVAS NECESIDADES A) LIMITACIÓN DAS PERDAS DE AUGA B) ABSORCION, CONDUCIÓN E ELIMINACIÓN DA AUGA PROCEDENTE DO SOLO C) AUMENTO DA SOLIDEZ DO CORPO VEXETATIVO. A maior organización→ maior número de clases de tecidos TIPOS DE TECIDOS DESENVOLVIDOS 1) TECIDOS EMBRIONAIS - T. Meristemáticos (protomeristemo procambium; protodermis; meristemo fundamental) 2) TECIDOS ADULTOS - T. Parenquimáticos - T. Protectores - T. Mecánicos (= de sostén) - T. Condutores (= vasculares) OUTROS: ABSORBENTES, SECRETORES E EXCRETORES) 6.2 MERISTEMAS Que són? Gr. “meristemos”= división, células que se dividen Cal é a súa función? Producir novas células: crecemento localizado Onde se atopan? Localizados nos ápices ou ao longo da planta TIPOS DE MERISTEMAS - Segundo a orixe: primarios ou secundarios - Segundo a posición: apicais ou laterais CARACTERÍSTICAS DO CRECEMENTO LOCALIZADO Pode haber órganos funcionais mentras a planta estase a desenvolver. Tres tipos de células na planta: 1. células meristemáticas ou embrionarias (en continua división): células totipotentes (poden dar lugar a calquera tecido da planta); 2. células en proceso de diferenciación (células iniciais ou células nai), e 3. células maduras. Crecemento aberto ou indeterminado. Meristemos de reserva→ Xemas axilares. Plasticidade de resposta (fronte as adversidades externas). O DESENVOLVEMENTO ONTOXÉNICO ( PLANTAS CON SEMENTES) Anxiospermas e Ximnospermas comparten unha organización básica que comeza a configurarse dende as primeiras divisións do cigoto que darán lugar ao embrión. As sucesivas divisións seguen unha orientación que establece un eixe con dous polos ou puntos de crecemento (os Meristemas apicais): un destes puntos (onde se poden recoñecer 1 ou máis cotiledóns) dará lugar ó vástago (ápice caulinar) e o outro dará lugar á raíz (ápice radicular). O embrión recentemente formado permanecerá no interior da semente ata que ésta xermine e se transforme nunha planta adulta. LOCALIZACIÓN DOS MERISTEMAS APICAIS MERISTEMOS PRIMARIOS DIFERENCIACIÓN CELULAR 6.3 HISTOLOXÍA. PRINCIPAIS TECIDOS DAS PLANTAS TECIDOS SIMPLES (un só tipo celular) - Parénquima - Colénquima - Esclerénquima TECIDOS COMPLEXOS ( varios tipos celulares) - Epidermis→ sistema protector - Xilema→ sistema vascular ou conductor - Floema→ sistema vascular ou conductor PARÉNQUIMA TIPOS DE PARÉNQUIMA parénquima compacto parénquima clorofílico parénquima de almacenamiento parénquima con espacios intercelulares parénquima estructural COLÉNQUIMA FUNCIÓN: soporte de órganos en crecemento e herbáceos maduros - Ausente en monocotiledóneas e ximnospermas ESCLERÉNQUIMA FUNCIÓN: mecánica ou de soporte de órganos maduros TIPOS CELULARES: - Fibras esclereidas O SISTEMA VASCULAR OU CONDUCTOR O SISTEMA VASCULAR das plantas vasculares está composto polo xilema e floema FUNCIÓNS→ DISTINTOS TIPOS CELULARES - Conducción - Almacenamento - Soporte XILEMA Función é a conducción de auga e sales minerais TIPOS CELULARES DO XILEMA 1.1 1.2 1 ELEMENTOS TRAQUEAIS OU CONDUCTORES - tipos de elementos traquea: 1.1. TRAQUEIDAS 1.2 TRÁQUEAS (= ELEMENTOS OU MEMBROS DOS VASOS) 2. CÉLULAS PARENQUIMÁTICAS 3. CÉLULAS ESCLERENQUIMÁTICAS FLOEMA OU LIBER Función: conductor de carbohidratos TIPOS CELULARES DO FLOEMA 1) ELEMENTOS CRIBOSOS 1.1. CÉLULAS CRIBOSAS (Ximnospermas) 1.2. ELEMENTOS OU MEMBROS DOS TUBOS CRIBOSOS (Anxiospermas) 2) Células parenquimáticas 3) Células esclerenquimáticas EPIDERME Función: Regulación da agua (raíces/partes aéreas) Protección contra a radiación solar Protección contra outros organismos / Recoñecemento Protección contra axentes non biolóxicos Secreción. TIPOS CELULARES DA EPIDERME 1. Células epidérmicas típicas 2. Estomas (intercambio de gases) 3.Tricomas (pelos) - Non glandulares e glandulares (secretores) - Uni / pluricelulares 4. Células especiais (litocistes) 6. 4 CORPO VEXETATIVO DUN CORMÓFITO O ESPORÓFITO 1. A RAÍZ XENERALIDADES - Órgano subterráneo da planta que, a diferenza do caule, non presenta xemas nin follas. - Xeneralmente son hipoxeas (viven enterradas) máis raras veces no aire (raíces epixeas). - É a primeira das partes embrionarias que xermola da semente (radícula). - Forma cilíndrica xeralmente. TIPOS DE SISTEMAS RADICULARES a) Sistema de raíz axonomorfa ou pivotante b) Sistema de raíz fasciculada ou fibrosa FUNCIÓNS DA RAÍZ ZONAS DA RAÍZ 1) Fixación 2) Absorción 3) Transporte 4) Almacenamento 5) Fonte de hormonas ESTRUCTURA PRIMARIA DA RAÍZ 1) EPIDERME→ Rizoderme (pelos radiculares)(MICORRIZAS/NÓDULOS) 2) CORTEX - Células parenquimáticas (almidón). - Espazos intercelulares e plasmodesmos. - ENDODERME: Banda de Caspari e Células de paso. 3) CILINDRO VASCULAR PERICICLO (1 ou máis capas de cel. parenquimáticas); - raíces laterais; - cámbium vascular e cámbium suberóxeno. XILEMA PRIMARIO: no polos→ diarca, triarca,..., poliarca FLOEMA PRIMARIO: cordóns lonxitudinais (alternos có xilema). MORFOLOXÍA EXTERNA DAS RAÍCES ( I) 1)SEGUNDO A SÚA CONSISTENCIA Herbáceas Leñosas 2) SEGUNDO A SÚA ORIXE Principal ou primaria. Orixínase da radícula do embrión. Raíces laterais ou secundarias. Derivan do periciclo ou outros tecidos da raíz madura. Adventicia. Orixínase de calquera outro órgano da planta. 3) SEGUNDO A SÚA DURACIÓN Anual. Forman parte das plantas que cumpren o seu ciclo dentro do ano e despois morren. Ex.: Trigo. Bienal. A vida destas raíces divídese en dous períodos , primeiro vexetativo e segundo reprodutivo. Ex.: Cenoria. Perenne. Atópanse nas plantas que viven máis de dous anos (árbores e arbustos). 4) SEGUNDO O SEU HÁBITAT Subterráneas: Viven no chan e teñen abondantes pelos radiculares (salgueiro) Acuáticas: Desenvólvense na auga e en lugares pantanosos e presentan diferentes modos de vida: - Libres flotadoras superficiais (lentella de auga) - Libres mergulladas (Elodea) - Fixas e adheridas ao chan de lugares inundados ou nas beiras de regueiros, lagoas e ríos (xunco) Aéreas: viven en contacto co aire: plantas epifitas que crecen e fíxanse a outros vexetais pero que se nutren dos materiais que toman da atmosfera e non das plantas sobre as que viven (Ex:Tillandsia, caravel do aire). 5) SEGUNDO A SÚA FORMA RAIZ NAPIFORME: Raíz axonomorfa moi engrosada (ex: cenoria, nabo). RAIZ TUBEROSA: presenta tubérculos radicais (ex.: chufa, dalia). RAICES ADVENTICIAS: Raíz que non nace no sitio estándar (ex.: hedra). RAICES COLUMNARES: Raíces adventicias que partindo verticalmente dunha rama alcanzan o chan e servelle de apoio (ex: Ficus luchsnathiana). RAICES TABULARES: Raíces epixeas en forma de contrafortes que axudan ao sostén da planta (ex: Ceiba) RAICES FÚLCREAS: Raíz epixea, ramificada que sostén o caule en alto (ex.: Pandanus). NEUMÁTOFOROS: Élevanse verticalmente (xeotropismo negativo) e serven para a aireación en terreos anegados. Propio de plantas que habitan en zonas pantanosas (ex. Mangle, Taxodium distichum) HAUSTORIOS: Son raíces chupadoras das plantas parásitas, que penetran dentro dos tecidos da planta hóspede. Ex: a gorga ou barbas de raposo (Cuscuta sp.) e o visgo (Viscum sp.). TIPOS DE RAICES SEGUNDO A SÚA FORMA raíz napiforme raíces fúlcreas: mangle e millo neumatóforos raíces tubulares e columnares 2. CAULE XENERALIDADES Órgano aéreo da planta. Serve de soporte a outros órganos: follas e ramas laterais (fase vexetativa), as flores e froitos (fase reprodutora). O conxunto de caule e demais órganos que sobre el se desenvolven é o BROTE ou VÁSTAGO. Organización máis complexa que a da raíz: órganos laterais (follas, flores e ramas). Non existe unha cuberta protectora do meristemo como a cofia. FUNCIÓN DO CAULE Produción e soporte de ramas, follas e flores. Condución. Almacenamento. Fotosíntese ESTRUTURA PRIMARIA DO CAULE » Segundo os tipos de organización do tecido vascular: 1) Formando un anel contínuo. Separación clara de cortex e médula. Ximnospermas e algunhas Dicotiledóneas. Ex.: Tilia. 2) Anel de feixes vasculares con parénquima interfascicular. Algunhas Ximnospermas e Dicotiledoneas. Ex.: Medicago. 3) Feixes vasculares en forma de cordóns dispersos. Monocotiledóneas. Ex.: millo. MODIFICACIÓNS OU ADAPTACIÓNS DOS CAULES: 1) RIZOMAS 2) BULBOS 3) CORMOS 4) TUBÉRCULOS 5) CLADOFILOS 6) ESPIÑAS 7) ZARCILLOS 8) ESTOLONS 9) CAULES SUCULENTOS 3. A FOLLA DEFINICIÓN: todo órgano que brota lateralmente do caule ou das ramas, de crecemento limitado e de forma laminar. FUNCIÓNS : fotosíntese e transpiración 1) Limbo ou lámina foliar 2) Pecíolo - Base→ estípulas I DICOTILEDÓNEAS: MORFOLOXÍA - venación reticulada a) Tipo Pinnada b) Tipo Palmeada - Variacións segundo a lámina 1) Simple 2) Composta - variacións segundo o pecíolo: 1) Sésil ou sentada 2) peltada ESTRUTURA INTERNA 1) EPIDERME 2) MESOFILO: - PARENQUIMA EN EMPALIZADA - PARÉNQUIMA LACUNAR (=esponxoso) 3) SISTEMA VASCULAR (Nervio) - Composición: - Xilema (adaxial) e Floema (abaxial) ou só xilema (nervios máis pequenos). - Vaina do feixe: células parenquimáticas e colénquima. II MONOCOTILEDÓNEAS MORFOLOXÍA Follas alongadas e estreitas Venación paralelinervia Ausencia de pecíolo (Gramíneas: presenza de vaina, língula e aurículas) ESTRUCTURA INTERNA EPIDERME MESOFILO: homogéneo SISTEMA VASCULAR - Disposición: nervios paralelos de +/- igual diámetro - Vaina do feixe: células parenquimáticas e esclerénquima III XIMNOSPERMAS MORFOLOXÍA - Dous tipos morfolóxicos: 1) Non coníferas: características variables; algunhas semellanzas coas anxiospermas. Ex: Ginkgo. Pouco frecuentes. 2) Coníferas: algunhas características semellantes ás das monocotiledóneas. Ex.: Pinos, Abetos,... Moi frecuentes ESTRUCTURA INTERNA 1) EPIDERME - estomas afundidos tanto na superficie adaxial como na abaxial 2) HIPODERME (esclerénquima) 3) MESOFILO - homoxéneo (sin diferenzas entre a face e o envés) - presenza de canles resiníferos 4) ENDODERME 5) SISTEMA VASCULAR - tecido de transfusión: células parenquimáticas e traqueidas de transfusión. 6.6 O CORPO LEÑOSO DAS PLANTAS ESTRUCUTRA SECUNDARIA MERISTEMAS LATERAIS→ CRECEMENTO SECUNDARIO→ Estructura secundaria ou lesoña madeira e cortiza) MADEIRA: ANEIS DE CRECEMENTO Madeira de Primavera→ Leño temprano Madeira de Outono→ leño tardío PREGUNTA A organización do cormo marca a separación entre niveis evolutivos das Plantas. PREGUNTA ciclo bioloxico HOMOSPORIA: SEMENTES IGUAIS BOTÁNICA TEMA 7: PLANTAS VASCULARES (traqueófitas) i. PLANTAS SEN SEMENTE: PTERIDÓFITAS ÍNDICE 7.1.- As traqueófitas ou Cormófitas 7.2.- Características xerais e ciclo biolóxico das Pterydophytas. 7.3.- Clasificación 7.1 CARACTERÍSTICAS XERAIS DAS CORMÓFITAS As Plantas Vasculares ou Cormofitas son plantas que organízanse en raíz, caule e follas (CORMO). Presentan un Sistema Vascular ou condutor que se encarga da distribución da auga e dos nutrientes. Este sistema está formado por dous tecidos: xilema (encargado de distribuír auga cara ás follas) e o floema (encargado do transporte de carbohidratos procedentes da fotosíntese ao resto da planta). NIVEIS EVOLUTIVOS DAS PLANTAS Concepto de cormo: Corpo vexetativo característico da fase adulta das cormofitas ou plantas vasculares. Consta de Raíz, Caule e Follas A organización do cormo marca a separación entre niveis evolutivos das plantas: BRIÍOFITAS: nivel de organización TALOFÍTICA PTERIDFÓFITAS e ESPERMATÓFITAS nivel de organización CORMOFITICA Presentan unha clara diferenciación de tecidos Posúen tecidos conductores especializados Corpo vexetativo constituído por tecidos e órganos: raíz-caule e follas CICLO BIOLÓXICO DUNHA PLANTA ALTERNANCIA DE XERACIÓNS Evolutivamente as plantas superiores presentan unha xeración gametofítica (GF) de escasas dimensións que vive a expensas dun Esporófito (EF) moi desenvolvido, con morfoloxía e anatomía complexa. PTERYDOPHYTAS 7.2 CARACTERÍSTICAS XERAIS DAS PTERYDOPHYTAS Os fentos (taxón Pterophyta, Filicopsida, Filicinae ou Polypodiophyta) son plantas vasculares sen semente (pteridofitas), cuxas características morfolóxicas máis sobresaíentes son as súas amplas follas ("megafilos" ou "frondes"), usualmente pinnadas e con prefoliación circinada. Teñen entre 350 e 390 millóns de anos de antigüidade. Durante o periodo Carbonífero constituíron a parte dominante da vexetación da época COMO SE ADAPTARON AS PLANTAS AO MEDIO TERRESTRE? Sistemas de sujeción ao solo, e de toma de auga e minerais disoltos. Superficies fotosintéticas amplas, que lles permitan captar a luz. Sistemas de condución (auga e carbohidratos) dunhas partes a outras da planta. Impermeabilización das superficies para evitar as perdas de auga. Aperturas nas superficies para permitir o intercambio gaseoso. Partes especializadas en soporte para manterse erguidas. En Pteridófitas estas modificacións se observan no EF, que é independente e ten máis complexidade que o GF XENERALIDADES PTERIDÓFITAS Contrariamente ós briófitos, no caso dos pteridófitos, a planta con follas comeza coa fecundación da ovocélula ( posterioremente cigoto-embrión) e corresponde entonces ó esporofito ( diploide) O esporofito ( 2n) é a xeración dominante e faise moi pronto independiente nutricionalmente do gametofito (n). É de vida máis longa que o esporofito do briófitos O gametofito (n) nos fentos alcanza moi pouco desenvolvemento e dura pouco tempo Os fentos son de maior talla que os briófitos GAMETOFITO= PROTALO CICLO BIOLÓXICO 7.3 CLASIFICACIÓN DAS PTERYDOPHYTAS Os fentos vivintes forman un grupo monofilético: PLANTAS SEN SEMENTES : TRAQUEÓFITAS COMPARACIÓN ENTRE PLANTAS SEN SEMENTE BRIÓFITAS ( BRIÓNS) PTERIDÓFITAS ( FENTOS) Pequeno tamaño Tamaño medio ou grande Sin tecidos vasculares Tecidos vasculares Caulidios, filidios e rizidios Raíces, rizoma, estipe e frondes Gametofito ( n) é a xeración dominante Esporofito ( 2n) é a xeración dominante Dependen da auga para a fecundación Dependen da auga para a fecundación Homosporia Homosporia BOTÁNICA TEMA 8: PLANTAS VASCULARES II. Plantas con sementes: ( espermatófitas): Angiospermas e Gimnospermas ÍNDICE 8.0. Introducción. 8.1.- Div. Spermatophyta. A semente. 8.2.- Ximnospermas. Características xerais e ciclo biolóxico. 8.3.- Clasficación das Ximnos permas 8.4.- Anxiospermas. Características xerais e ciclo biolóxico. 8.5.- A Flor. 8.6.- Clasificación das Anxiospermas. 8.7. Polinización e Fecundación: o froito CARACTERÍSTICAS XERAIS DAS PLANTAS CON SEMENTES Son plantas vasculares As plantas con sementes ( Ximnospermas e Anxiospermas) son heterosporas e presentan gametofito moi reducido. As plantas con semenrtes máis evolucionadas ( Anxiospermas) non presentan gametos nadadores e non requeren auga líquida para a fertilización. O gametofito masculino, o gran de pole, é dispersado polo vento, ou polos animais. A semente é un estadío de reposo ben protexido que contén a miúdo alimento que sostén o crecemento do embrión. 8.1 A SEMENTE VANTAXES EVOLUTIVAS A principal forma de reproducción e dispersión das plantas máis exitosas é por sementes, que se desenvolven a partir do gametofito femenino e os tecidos asociados a el. Os dous grupos de plantas con sementes ( Ximnospermas e Anxiospermas) presentan a máxima complexidade evolutiva no reino vexetal e constitúen as plantas dominantes na maior parte dos hábitats. As sementes son reproductivamente superiores ás esporas por varias r

Botánica: A Historia da Vida na Terra - PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript

Upgrade to continue